オレゴン州立大学放射線センター

放射線センター入口

オレゴン州立大学放射線センターOSURC )は、アメリカ合衆国オレゴン州コーバリスにある公立のランドグラント研究大学であるオレゴン州立大学の研究施設です。原子炉、ガンマセル200照射装置、複数の放射線実験室、そして複数の高天井熱流体実験室を有しています。

オレゴン州立大学TRIGA原子炉(OSTR)、先進熱流体工学研究所(ATHRL)、先進原子力システム工学研究所(ANSEL)は、オレゴン州立大学の原子力工学健康物理学機械工学土木工学材料科学化学物理学の各学部の研究ニーズに応えるとともに、学内外の他学部や世界中の第三者機関との共同研究も行っています。オレゴン州立大学放射線センターの研究プロジェクトの約70%は、この原子炉を使用しています。

OSURCはOSUキャンパスの西側、環境保護庁(EPA)のオフィスの向かい側、レザースタジアムから約800メートルのところにあります。[ 1 ]

オレゴン州立大学TRIGA原子炉

原子炉の外観

オレゴン州立TRIGA原子炉(OSTR)は、ジェネラルアトミックス社が開発したTRIGA Mk. II研究用原子炉であり、最大認可熱出力は1.1MWで、非常に短時間に3000MWまでパルス出力することができる。[ 2 ]

オレゴン州立TRIGA原子炉(OSTR)の炉心部の原子炉パルス直後の画像

燃料は高濃縮ウラン(HALEU)で、ウランジルコニウム水素化物(UZrH)とエルビウム可燃性毒物を組み合わせたものである。[ 3 ] 運転は1967年に開始された。[ 1 ] [ 2 ]

1999年には、この原子炉で96の学術コースが運営された。これらのコースは化学土木工学化学工学地球科学海洋学および大気科学生物資源工学、優等生養成課程、海軍工学分野であった。[ 2 ]

OSU放射線センターは2000年に126のプロジェクトを支援し、そのうち69%はOSTRを直接使用したものでした。[ 2 ] 2000年にこれらのプロジェクトを支援する契約総額は300万ドルでした。[ 2 ]

炉心照射施設

OSTR原子炉の炉心構成図。グリッドは、中心となる1つの位置を中心に、6つの連続した円に配置された円形の位置の集合です。各円には6の倍数の位置が含まれており、円が外側にいくほど位置の数が増えていきます。つまり、中央の「A」リングには1つの位置、「B」リングには6つの位置、「C」リングには12の位置、というように続きます。
現在のOSTRコア構成

OSTR には 6 つの炉心内照射施設があります。

中央シンブルは、原子炉心中央グリッド位置A-1まで伸びる水で満たされた管です。その目的は、可能な限り高いフラックスを提供することですが、多くの実用的および実験的制約のため、現在OSTRでは使用されていません。

カドミウムライニング炉心照射管(CLICIT)は、空気で満たされたアルミニウム管で、その周囲を薄いカドミウム金属で覆った構造で、炉心中心部のB-1グリッド位置を占めています。カドミウムは熱中性子吸収体であり熱外中性子高速中性子のみを入射させます。この施設の主な目的は、Ar-Ar年代測定K-Ar年代測定、および中性子照射による中性子放射化分析です

炉心内照射管(ICIT)は、原子炉心の最外縁から2番目のリングのF-12番グリッドに位置し、現在OSTRで使用されている施設の中で最も高い中性子束を供給します。ICITの構造はCLICITと同一ですが、カドミウムライニングがないため、フィルタリングされていない中性子が照射されます。

カドミウムライニング外炉心照射管(CLOCIT)CLICITと構造が同一で、ICITと同じリング内のF-20グリッド位置に設置されています。その目的はCLICITと同じですが、炉心周辺部に位置し、炉心内の中性子束分布が広いため、B1 CLICITと同じ中性子フルエンスを得るには、照射に1.8倍の時間がかかります

空気圧搬送システム俗にラビットは、空気圧で操作される照射施設で、炉心の最外殻リング(G-2位置)からサンプルを迅速に出し入れすることができます。照射は最短5秒で実施でき、サンプルの準備、送出、受け取りは原子炉ベイに隣接する補助実験室のドラフト内で行われます。この施設の主な目的は、半減期の短い同位体を用いた中性子放射化分析を行うことです。

回転ラック(通称レイジー・スーザン)は、炉心とグラファイト中性子反射体の間にある、炉心を囲むリング状の容器です。約1分間に1回転し、内部の試料に均一な照射線を照射します。この装置には、試料を照射するための窒素ガス充填スロットが40個あります。

熱柱

サーマルカラムは、原子炉のコンクリート製生体遮蔽体を貫通し、炉心を囲むグラファイト中性子反射体と接触する大型のグラファイト板です。サーマルカラムの目的は、高エネルギー中性子を除去して高い熱中性子束を生成する照射施設を構築することです。サーマルカラムは主に、核分裂性物質を含む特定の鉱物の核​​分裂追跡に使用されます。

中性子ビームポート

OSTR には、原子炉タンクを貫通し、強力な中性子線とガンマ線をコンクリート製のバイオシールドから放出できる 4 つの中性子ビーム ポートがあり、さまざまな研究や商業目的で使用されます。

OSTRの4つのビームポートのうち、ラジアルビームポートが2つ、タンジェンシャルビームポートが1つ、ラジアルピアシングビームポートが1つあります。これら3つのラジアルビームポートはすべて、原子炉炉心の軸方向中央面と一直線に並んでおり、炉心の中心を直接指しています。

2 つの標準的な放射状ビーム ポート (ビーム ポート #1 と #2) はグラファイト中性子反射体の外側の半径で終了しますが、反射体内の空気で満たされた缶と一列に配置され、ビーム ラインでの中性子の散乱と吸収を制限します。

ラジアル貫通ビーム ポート (ビーム ポート #4) は、グラファイト中性子反射器環状部の内側半径で終了し、原子炉タンクと原子炉コア アセンブリ間の熱膨張差を吸収するためにベローズを介して反射器に接続されます。

接線ビームポート(ビームポート#3)は、原子炉コアに接線方向に延び、グラファイト中性子反射体の外半径で終端します。標準的なラジアルポートと同様に、空気で満たされた容器が反射体内に設置され、ビームポートと一列に並んで配置されています。この容器は、貫通ビームポートであるビームポート#4に隣接しています。

現在、OSTR で使用されているビーム ポートは、ビーム ポート #1 とビーム ポート #3 の 2 つだけです。

ビームポート3番(接線ビームポート)は、OSTRで最も使用頻度の高いビームポートです。付属施設は中性子ラジオグラフィーに使用され、中性子ラジオグラフィー施設(NRF)と呼ばれています。NRFには、ボラル(ホウ素アルミニウム複合材料)と鉛で作られた空気圧制御のカウンターバランス式ビームシャッターが設置されており、オペレーターは施設の外部から施設を操作できます。施設には、アクセスドアとシャッターが同時に開かないようにするための数多くの安全機構が備わっており、シャッターとドアが同時に開いてしまっても自動的に原子炉スクラムが作動します。

ビームポート1は、標準的なラジアルポートの一つで、様々な研究目的に使用されています。現在併設されている施設はビームポート1施設(BP1F)と呼ばれ、かつてビームポート4に設置されていた即発ガンマ線中性子放射化分析(PGNAA)施設を再利用したものです。この施設は、原子炉タンクの小規模な漏洩により廃止されました。BP1Fは、即発ガンマ線中性子放射化分析と低強度中性子束照射を実施できます。

安全性

オレゴン州エネルギー省は、過去15年間、オレゴン州全体のHAZMAT対応チームのために、センターでHAZMAT放射線訓練コースを調整してきました。 [ 2 ]さらに、連邦ガイドラインでは、放射線センターで発生する可能性のある事故に対する迅速な武装対応が求められており、これは2021年からキャンパス内の公安部隊によって提供されています。これに先立ち、OSUは1989年からこの役割のためにオレゴン州警察と契約していました。[ 4 ]

法医学分析

この原子炉では中性子放射化分析も使用されており、注目を集めた連続殺人事件(I-5強盗)やその他のいくつかの事件の法医学分析に役立てられています。[ 5 ]

参考文献

  1. ^ a b ABCニュース:オレゴン州立大学
  2. ^ a b c d e f Binney, SE; SR Reese; DS Pratt (2000年2月22日). 「大学研究炉:1953年から2000年、そしてそれ以降の国家科学技術基盤への貢献」 . 国立試験研究訓練炉機構. 2007年7月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年4月7日閲覧
  3. ^ 「HeuからLeuへ:オレゴン州Triga原子炉の転換」(PDF) 。2013年2月20日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ
  4. ^ 「FAQ」 .公共安全. OSU公衆安全局. 2018年3月2日. 2023年6月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年6月3日閲覧
  5. ^ 4-07-98 テレビ探偵シリーズが古い技術を復活させる

44°33′55″N123°17′21″W / 44.565196°N 123.28913°W / 44.565196; -123.28913